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化學科

煉「油」成「脂」-成脂過程的探討及廢食用油在潤滑脂的應用

如何將廢食用油製成廢食用油潤滑脂?首先我們先探討如何煉「油」成「脂」。 與各類油品相比,潤滑脂具有容易吸附、不易流失、耐高溫…等功能。本研究先探討各種影響煉「油」成「脂」的因素,研究結果發現要煉「油」成「脂」,最重要的因素是皂化反應要成功,而影響皂化反應的因素則取決於稠化劑的材料、皂化溫度、皂化時間、反應時轉速快慢、是否加水分散皂化產物。影響潤滑脂品質的優劣因素有基礎油與稠化劑的材料及比例、皂化反應、煉製過程及研磨與否。 在本研究中,廢食用油作為基礎油,與鈣基稠化劑的重量比為 85%:15%,控制皂化溫度1050c、皂化時間一小時、煉製溫度1200c、煉製時間25分鐘、可以成功製作出廢食用油潤滑脂。

電雙層電容器電極碳材性質之探討

本研究主要探討咖啡渣、甘蔗渣、竹幹、竹葉等天然材料,透過簡易的步驟,將其轉成碳材,再製成電雙層電容器,並且比較不同原料所轉成之碳材之物理、化學性質及其電容效能。在與其他文獻提出之碳材合成法與其電容效能作比較,發現以甘蔗渣為前驅物所合成之碳材相當具有研究潛力,碳材具有質輕且組裝成電容器後具有不錯的電性測試結果。

衣服BBQ

本研究探討各種布料燃燒的情形,並研究適用於各種布料的化學阻燃劑。將天然纖維、人造纖維及混紡等三類紡織布,共七種布料,分別噴上四種類別,共十種化學藥劑後,在自製燃燒箱內燃燒。利用水平燃燒、垂直燃燒、皮膚模擬、煙阻照度等方法,分別測量反應時間、燒毀長度、豬皮升溫、生煙量等,以判定化學藥劑的阻燃效果。以受熱起反應時間慢、延燒速度慢、溫度低、生煙量少為標準,層層篩選出效果最佳的阻燃劑。結果發現,不同布料在燃點、續燒性、氣味、融化、炭化等方面有所不同。也發現每一種布料適用的阻燃劑有些差異,其中以矽酸鈉的適用性最廣。若考慮酸鹼值和生煙量則以氯化銨作為布料的阻燃劑最佳。

好膜成雙-幾丁聚醣複合保鮮膜製作之探討

食安與環境問題是地球永續發展的重要議題,我們以無塑材料幾丁聚醣(CS)與海藻酸鈉(SAL)來製造保鮮膜,研究結果發現:1. 幾丁聚醣(CS)加酸水解後可成膜但不防水,加鹼中和後可防水但非常皺。2 .2%CS和2%SAL 無法直接製成混合膜,須以複合成膜方式製膜。3. 2%SAL交聯反應後,可與CS製成膜性較好的複合膜。4.添加天然增塑劑(甘油、蜂蠟、橄欖油)可增加CS-SAL複合膜韌性(拉力)、可塑性及防水性,而添加明膠後,雖然韌性降低,但卻大大增加形變率,可以製成適合包覆食材的保鮮膜。5.加入添加劑後的保鮮膜在防止麵包發霉與香蕉變黑都有不錯效果,但沒有辦法明顯防止蘋果褐變。6.自製保鮮膜在泡過酸鹼後,仍具包覆效果,而加入添加物的保鮮膜具有透氣性。

蛋白生"氣"了!~蛋白起泡性之探究

本研究透過蛋白起泡的過程,了解蛋白質變性現象、影響蛋白起泡因素,並分析蛋白泡比重與打發階段之關聯性。研究發現轉速1200RPM適合將蛋白質鏈結打開。添加液態糖、水、或提高蛋白溫度都有利於蛋白質鏈結打開,打出比重小、但安定性較差的蛋白泡。添加糖的時間點及糖量也會影響蛋白鏈打開,研究發現先攪打2分鐘將鏈結打開後再加糖,可使蛋白泡起泡佳,若加入超過80%以上的糖就可穩固蛋白質結構,打出安定性佳的蛋白泡。不同蛋種的蛋白泡比重為鵪鶉蛋>雞蛋>鵝蛋>鴨蛋。最後發現比重在0.38 g/cm3~ 0.28g/cm3的蛋白泡,介於濕性與硬性發泡之間,適合應用在烘焙食品。透過實作了解適當比重的蛋白泡具有彈性,可拉出小尖頭並做出紋路凹陷率大、表面光滑的蛋白糖。

色變~藍靛粉的山水風情畫

傳統的藍染,染一塊深藍的布,有時要反覆染個二、三十次才行,而每一次的洗滌,都是藍水對環境的污染! 我們以便宜的零件及回收的手機變壓器插頭,成功的製造出第三代簡易吸光儀,其中六段電源供應器以不同電壓驅動光敏電阻感光後的電壓變化,線性趨勢線的相關係數R2值可達0.99,而配製藍染溶液的色階檢量線,辨色的相關係數也可達0.9以上,因此,可以輕易的分辨藍染後的廢液濃度,回收再利用。 同時,我們企圖以水果皮內膜取代保險粉(連二亞硫酸鈉)的臭味及毒性,也意外的發現,減少藍染洗滌廢水及減少藍染次數的簡單方法-回歸加酸定色,可讓染料溶解度變小而定色於染布上。

花花世界的魔力─花茶抗氧化力之探討

抗氧化力是近年來熱烈討論的議題,所以我們想結合臺東在地盛產的農作物─洛神花,以及生活中常見的花茶(玫瑰花、桂花、洋甘菊、菊花)來探討其抗氧化力,主要採用碘滴定法來測量,進行不同水溫、浸泡時間、濃度,以及糖添加物的實驗比較。實驗結果發現桂花花茶的抗氧化力最佳,其次是洋甘菊花茶,而洛神花的抗氧化力最差;而使用較高的水溫沖泡、增加浸泡時間以及提高花茶濃度,或是選擇適合的糖添加物亦會提升其抗氧化力。 因此,若飲用花茶時,欲要較高的抗氧化力,可以使用較高水溫,至少浸泡15分鐘的高濃度的花茶,此外,洛神可以添加砂糖,桂花則添加蜂蜜以提高其抗氧化力。

奧妙的BR震盪反應

我們以BR振盪反應為這一次的研究主題,並自製振盪觀測儀器。我們利用自製振盪觀測儀器探討改變各反應物濃度與溫度對BR反應之影響,並比較不同濃度BR與BZ兩種振盪反應之振盪時間,我們發現兩種振盪反應的第一次振盪時間明顯較長。BR振盪反應中碘酸鉀與雙氧水濃度愈高,振盪總時間愈大,但硫酸與丙二酸濃度愈高,振盪總時間愈小,改變錳離子濃度影響不太明顯,[KIO3]=0.2M、[MA]=0.375M、[Mn2+]=0.025M和[H2SO4]=0.225M時會有最多的振盪次數,當改變溫度時,溫度越高,其反應速率越快,所需的時間越短,出現振盪週期越短,溫度越低出現振盪週期越長,可見溫度與反應振盪週期呈正相關。

「導數」計時 ~由連續導電度的變化探討離子的反應速率

高中介紹各種反應的速率比較,但卻缺少實際觀察各種反應快慢的方式;本研究發現,可藉由連續導電度測量,從導電度的變化曲線中,觀察到各種離子反應在過程中的離子變化特徵,也可以找到準確的反應終結時間,並做定性及定量上的運用。文獻曾以硫沉澱的濁度,測奈米硫的反應速率,但此法測的是氧化還原與沉澱速率之和;但由連續導電度圖,則可單純的得到氧化還原反應的速率。透過取樣時間的適當設計,可觀察到每種離子反應的導電度波動都很獨特,相同的離子反應,導電度曲線的起伏很相似,可做為鑑別離子反應類型之用。從秒錶實驗的導電度圖中,還可看出兩個反應機構的交替過程。在反應速率的研究及教學上,連續導電度法提供了簡便而準確的方法。

「氮」然處之

本研究主要探討「霾害」中的NO2氣體的各種特性,藉由自行組裝的簡易裝置進行含量的檢測,提早預警,減少傷害。實驗中NO2可利用Cu片及HNO3製備,且NO2溶於水後再次形成HNO3及NO,接著利用簡易裝置探討NO2的製備及其動力學參數的測定,再以化學冷光試劑魯米諾偵測NO2氣體濃度。最後,以自製簡易偵測NO2儀器,找出最佳偵測NO2氣體濃度的最佳條件,並設計儀器方便攜帶檢測。